2019_2020学年高中物理课后作业11经典力学的局限性含解析新人教版必修2.doc

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1、课后作业(十一)基础巩固1关于宇宙速度，下列说法正确的是()A第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度B第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度D第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度解析第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，A对，B错；第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，C错；第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，D错答案A2假设某行星的质量与地球质量相等，半径为地球的4倍，要从该行星上

2、发射一颗绕它自身运动的卫星，那么“第一宇宙速度”(环绕速度)大小就为地球上的第一宇宙速度的()A.倍 B倍 C.倍 D2倍解析由Gm可得v ，所以 .答案C3.如图所示，A、B两卫星绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R1和R2，R1R2，A、B的线速度分别为v1和v2，角速度分别为1和2，周期分别为T1和T2，则()Av2v1，21，T2T1Bv21，T2T1Cv2v1，2T1Dv2v1，21，T2T1解析根据GmmR2mR2得v， ，T .轨道半径越大，则线速度越小，角速度越小，周期越大故A正确，B、C、D错误答案A4我国的第十六颗北斗卫星“北斗G6”定点于地球静止轨道东经110.5

3、.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗G6”卫星以下说法中正确的有()A这颗卫星轨道平面与东经110.5的经线平面重合B通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要大D这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗G6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，A错误，D正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，B错误；这

4、颗卫星距离地球的高度约为3.6104 km，故其线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要小，C错误答案D52011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”运载火箭将“天宫”一号目标飞行器发射升空，11月初，“神舟”八号飞船也已发射升空，在太空中与“天宫”一号交会对接这使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家关于“神舟”八号与“天宫”一号的对接问题，下列说法正确的是()A先让“神舟”八号与“天宫”一号运行在同一轨道上，然后让“神舟”八号加速，即可实现对接B先让“神舟”八号与“天宫”一号运行在同一轨道上，然后让“神舟”八号减速，即可实现对接C先让“神舟”八号进

5、入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接D先让“神舟”八号进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接解析对于环绕天体m、地球M，由Gm得v ，可知环绕天体做匀速圆周运动的线速度v与轨道半径r成一一对应关系若“神舟”八号与“天宫”一号在同一轨道上运行，则两者的线速度大小相等，“神舟”八号加速时，“神舟”八号将做离心运动离开原来的轨道，两者无法对接，选项A错误“神舟”八号减速时，“神舟”八号将做向心运动离开原来的轨道，两者也无法对接，选项B错误由此分析易知，选项C正确，选项D错误答案C6有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b是近地卫星，c是地球同步

6、卫星，d是高空探测卫星，已知地球自转周期为24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则()Aa的向心加速度等于重力加速度gB在相同时间内b转过的弧长最长Cc在4 h内转过的圆心角是Dd的运动周期可能是23 h解析a在地球赤道上随地球表面一起转动，a所需向心力不是由重力提供的，故mgma，则ag，故A错误；由，得v ，卫星的轨道半径越大，线速度越小，b的线速度大于c、d的线速度，a、c的角速度相等，根据vr知，c的线速度大于a的线速度，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；c是地球同步卫星，周期是24 h，则c在4 h内转过的圆心角是，故C错误；由开

7、普勒第三定律k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24 h，故D错误答案B拓展提升7如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是()A不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度解析卫星由轨道1进入轨道2，需在P点加速做离心运动，故卫星在轨道2运行经过P点时的速度较大，A错误；由Gma可知，不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，在轨道1运行时，P点在不

8、同位置有不同的加速度，B正确，C错误；卫星在轨道2的不同位置，速度方向一定不相同，故D错误答案B8(多选)假如做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，则()A根据公式vr可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B根据公式F可知卫星所需的向心力将减小到原来的C根据公式FG可知地球提供的向心力将减小到原来的D根据上述B和C中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的解析人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有G，得v，则离地球越远的卫星运行速度越小，当半径增加到原来的2倍时，引力变为原来的，速度变为原来的倍，选项B错误，选项C、D正确由于

9、，所以对于公式vr，当r增加到原来的2倍时，并不是恒量，所以选项A错误答案CD9已知地球的半径为R6400 km，地球表面附近的重力加速度g9.8 m/s2，若发射一颗地球的同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？解析设同步卫星的质量为m，离地面的高度为h，速度为v，周期为T，地球的质量为M，同步卫星的周期等于地球自转的周期GmgGm(Rh)2由两式得h R m6400103 m3.6107 m.又因为Gm由两式得v m/s3.1103 m/s.答案3.6107 m3.1103 m/s10据报载：某国发射了一颗质量为100 kg，周期为1 h的人造环月卫星，一位同学记不住引力常量G

10、的数值，且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径为地球半径的，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的，经过推理，他认定该报道是则假新闻，试写出他的论证方案(地球半径约为6.4103 km，g地取9.8 m/s2)解析对环月卫星，根据万有引力定律和牛顿第二定律得mr，解得T2 rR月时，T有最小值，又g月故Tmin2 2 2 代入数据解得Tmin1.73 h环月卫星最小周期为1.73 h，故该报道是则假新闻答案见解析强力纠错11(多选)设地球同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则()A. BC.

11、 D解析地球同步卫星和随地球自转的物体周期或角速度相等，其加速度a2r，容易确定选项A正确；同时，第一宇宙速度v2就是近地卫星的运行速度，对于近地卫星和同步卫星来说，都是万有引力全部提供向心力，满足m，m，不难确定选项D也正确答案AD12当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是()A在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B卫星运动速度一定等于7.9 km/sC卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零解析由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A正确只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于7.9 km/s，其他卫星的线速度小于7.9 km/s，B错误卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C、D错误答案A6